專利名稱：超高真空氣體離化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣體離化裝置，尤其是超高真空氣體離化裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的制造過程中，對(duì)其表面進(jìn)行鈍化，可以減少半導(dǎo)體表面的各種缺陷對(duì)器件性能的負(fù)面影響，增強(qiáng)器件對(duì)外來離子玷污的阻擋能力，控制和穩(wěn)定半導(dǎo)體表面的電特性，防止器件受到化學(xué)損傷和機(jī)械損傷。而制備高性能和高質(zhì)量的表面鈍化膜的措施之一是需使用離化氣體，目前，人們?yōu)榱双@得離化氣體，常使用氣體離化設(shè)備。如在1997年10月29日公開的中國(guó)實(shí)用新型專利說明書CN 2265985Y中披露的一種“用于真空制膜設(shè)備的活化氣體裝置”。它意欲提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、活化氣體效率高、可直接用于真空室內(nèi)的活化氣體裝置。它的構(gòu)成為法蘭盤將呈錐形的真空放電管密封固定在真空室內(nèi)，兩只離化電極呈串行地分置于真空放電管中。氣體離化時(shí)，工作氣體由進(jìn)氣管進(jìn)入真空放電管中，在兩只離化電極之間所形成的電場(chǎng)的作用下，生成所需的離化氣體。但是，這種活化氣體裝置存在著不足之處，首先，法蘭盤與絕緣材料，如石英、玻璃、陶瓷等制成的真空放電管之間的連接處因熱膨脹系數(shù)的較大差異而極易發(fā)生漏氣現(xiàn)象，使離化氣體的質(zhì)量不高；其次，兩只離化電極均位于真空放電管中，致使離化氣體中含有有害的離化電極的金屬離子；再次，串行分置于真空放電管中的兩只離化電極的放電均勻性差，使氣體離化的效率不高；又次，離化電極與真空放電管間為固定連接，既有相互間密封的難題，又無法經(jīng)拆卸來對(duì)其進(jìn)行必要的維護(hù)，更不能針對(duì)需離化的氣體種類來更換上相應(yīng)的離化電極。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種離化氣體的純度高，使用、維護(hù)方便的超高真空氣體離化裝置。
所采用的技術(shù)方案包括法蘭盤上的一端為圓錐噴嘴、另一端帶有進(jìn)氣管的管狀離化器，以及離化電極，特別是所說管狀離化器由氣體離化室和密封室構(gòu)成，所說氣體離化室的一端為噴嘴、另一端與密封室相接，并經(jīng)伸入密封室內(nèi)的凸管與固定架的帶有管狀內(nèi)壁凹臺(tái)的一端相接，固定架的另一端與法蘭盤相接為一體，其端部與進(jìn)氣管相連接，所說密封室的另一端與固定架上的凸圓臺(tái)間經(jīng)膠圈、壓片和壓蓋相連接，所說離化電極為工作電極和配合電極，所說工作電極的一端穿過所說凸管置于氣體離化室中、另一端嵌入所說固定架一端的管狀內(nèi)壁凹臺(tái)中，所說配合電極環(huán)繞于氣體離化室之外。
作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的氣體離化室的長(zhǎng)度為10～90毫米；所述的噴嘴的直徑為5～50微米；所述的壓蓋與固定架上的凸圓臺(tái)間經(jīng)螺紋相連接；所述的工作電極與固定架一端的管狀內(nèi)壁凹臺(tái)間經(jīng)螺釘相固定連接；所述的螺釘為三只，互成120度設(shè)置；所述的法蘭盤上置有電極法蘭，所說電極法蘭中的電極的兩端分別連接配合電極和離化電源的輸出端。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是，其一，管狀離化器僅在由法蘭盤所密封固定的真空室內(nèi)，經(jīng)其中的密封室與和法蘭盤相接為一體的固定架通過膠圈、壓片和壓蓋相連接，解決了于較大的真空差別下，分別由金屬和絕緣材料制成的法蘭盤和管狀離化器的氣體離化室間的密封難題，從而保證了氣體離化的純度；其二，由氣體離化室伸入密封室內(nèi)的凸管，既可對(duì)工作電極進(jìn)行定位，又可加大氣體離化室與支撐并電連接工作電極的固定架間的距離，防止由金屬制成的固定架在離化氣體時(shí)產(chǎn)生金屬離子，進(jìn)一步確保了氣體離化的純度，還可經(jīng)其將工作氣體由固定架的管內(nèi)腔引入氣體離化室；其三，分置于氣體離化室內(nèi)、外的一對(duì)離化電極，尤為環(huán)繞于氣體離化室之外的配合電極，使位于兩電極間的氣體離化室內(nèi)的氣體的輝光放電均勻，大大地提高了氣體離化的效率；其四，密封室與固定架上的凸圓臺(tái)間經(jīng)膠圈、壓片和壓蓋通過螺紋相連接，使其間便于拆卸，利于對(duì)其進(jìn)行清洗和更換工作電極；其五，嵌入固定架一端管狀內(nèi)壁凹臺(tái)中的工作電極經(jīng)三只螺釘與其相固定連接后，除可將工作電極牢固地定位外，還可使工作氣體均勻地經(jīng)由工作電極的周圍進(jìn)入氣體離化室，進(jìn)而更易于使其在均勻的離化電場(chǎng)的作用下被更好地離化成所需的氣體；其六，法蘭盤上置有的電極法蘭，既解決了電極的密封問題，又使整機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1是本實(shí)用新型的一種基本結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見
圖1，法蘭盤1將后敘的其上的部件均置于真空室內(nèi)。法蘭盤1上連接有與其焊接為一體的固定架12和置有與其相密封連接的電極法蘭13，其中，固定架12經(jīng)其凸圓臺(tái)上的螺紋通過壓蓋4及膠圈2、壓片3與管狀的密封室5的一端相密封連接，密封室5的另一端與氣體離化室6相接。氣體離化室6的長(zhǎng)度為50毫米，其另一端為圓錐狀，該圓錐頂部為直徑10微米的噴嘴7；氣體離化室6外環(huán)繞有作為配合電極9的銅環(huán)、室內(nèi)置有作為工作電極8的硅棒；氣體離化室6經(jīng)伸入密封室5內(nèi)的凸管10與固定架12的帶有管狀內(nèi)壁凹臺(tái)的一端相接。工作電極8硅棒穿過凸管10后的另一端嵌入前述的固定架12的管狀內(nèi)壁凹臺(tái)內(nèi)，并經(jīng)三只互成120度設(shè)置的螺釘11固定于其上。固定架12的端部與進(jìn)氣管14相密封連接。電極法蘭13中的電極的兩端分別連接配合電極9的銅環(huán)和離化電源的輸出端，離化電源選用100KHz、200W的交流電源。
使用時(shí)，作為工作氣體的氮?dú)馔ㄟ^進(jìn)氣管14依次途徑固定架12的內(nèi)腔、工作電極8硅棒下部的周圍和凸管10的內(nèi)腔進(jìn)入氣體離化室6，在工作電極8硅棒和配合電極9銅環(huán)之間，于離化電源電場(chǎng)的作用下，被離化成用于生成氮化硅鈍化膜所需的離化氣體，并經(jīng)由噴嘴7噴出。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型的超高真空氣體離化裝置進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種超高真空氣體離化裝置，包括法蘭盤(1)上的一端為圓錐噴嘴(7)、另一端帶有進(jìn)氣管(14)的管狀離化器，以及離化電極，其特征在于所說管狀離化器由氣體離化室(6)和密封室(5)構(gòu)成，所說氣體離化室(6)的一端為噴嘴(7)、另一端與密封室(5)相接，并經(jīng)伸入密封室(5)內(nèi)的凸管(10)與固定架(12)的帶有管狀內(nèi)壁凹臺(tái)的一端相接，固定架(12)的另一端與法蘭盤(1)相接為一體，其端部與進(jìn)氣管(14)相連接，所說密封室(5)的另一端與固定架(12)上的凸圓臺(tái)間經(jīng)膠圈(2)、壓片(3)和壓蓋(4)相連接，所說離化電極為工作電極(8)和配合電極(9)，所說工作電極(8)的一端穿過所說凸管(10)置于氣體離化室(6)中、另一端嵌入所說固定架(12)一端的管狀內(nèi)壁凹臺(tái)中，所說配合電極(9)環(huán)繞于氣體離化室(6)之外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高真空氣體離化裝置，其特征是氣體離化室(6)的長(zhǎng)度為10～90毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高真空氣體離化裝置，其特征噴嘴(7)的直徑為5～50微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的超高真空氣體離化裝置，其特征是壓蓋(4)與固定架(12)上的凸圓臺(tái)間經(jīng)螺紋相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高真空氣體離化裝置，其特征是工作電極(8)與固定架(12)一端的管狀內(nèi)壁凹臺(tái)間經(jīng)螺釘(11)相固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超高真空氣體離化裝置，其特征是螺釘(11)為三只，互成120度設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高真空氣體離化裝置，其特征是法蘭盤(1)上置有電極法蘭(13)，所說電極法蘭(13)中的電極的兩端分別連接配合電極(9)和離化電源的輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超高真空氣體離化裝置。它包括法蘭盤(1)上的管狀離化器，以及離化電極，特別是管狀離化器由氣體離化室(6)和密封室(5)構(gòu)成，氣體離化室(6)的一端為噴嘴(7)、另一端與密封室(5)相接，并經(jīng)伸入其內(nèi)的凸管(10)與固定架(12)的管狀內(nèi)壁凹臺(tái)的一端相接，固定架(12)的另一端與法蘭盤(1)相接為一體，其端部與進(jìn)氣管(14)連接，密封室(5)的另一端與固定架(12)上的凸圓臺(tái)間經(jīng)膠圈(2)、壓片(3)和壓蓋(4)連接，工作電極(8)置于氣體離化室(6)中，配合電極(9)環(huán)繞于氣體離化室(6)之外。它氣體離化的純度和效率均高，對(duì)整機(jī)的清洗和更換工作電極也方便，可廣泛用于各種制膜設(shè)備中。
文檔編號(hào)C23C14/22GK2760753SQ20042005435
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者李新化, 汪洋, 王玉琦 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院